JP2000077809A - メッキ封止したテーパー状スルーホールを有するプリント配線 板及び製造法 - Google Patents
メッキ封止したテーパー状スルーホールを有するプリント配線 板及び製造法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】貫通スルーホールの穴埋めは、液体レジスト塗
工時に行われたり、別工程にて液体レジスト塗工前に行
われている。しかし、穴埋めした樹脂が陥没したり、脱
落したりする問題が発生する。又、製品となった後も穴
埋め樹脂は水分を透過するため、半導体パッケージに使
用された場合、ポップコーン現象の原因にもなる。 【解決手段】本発明は、レーザー加工により、テーパー
状貫通スルーホールを作り、テーパー状貫通スルーホー
ル３を、メッキ加工により、絶縁基材の表裏銅箔２の導
通をさせると同時に、小穴の端部をメッキ金属で封止し
たスルーホールを有するプリント配線板及び製造法であ
る。
工時に行われたり、別工程にて液体レジスト塗工前に行
われている。しかし、穴埋めした樹脂が陥没したり、脱
落したりする問題が発生する。又、製品となった後も穴
埋め樹脂は水分を透過するため、半導体パッケージに使
用された場合、ポップコーン現象の原因にもなる。 【解決手段】本発明は、レーザー加工により、テーパー
状貫通スルーホールを作り、テーパー状貫通スルーホー
ル３を、メッキ加工により、絶縁基材の表裏銅箔２の導
通をさせると同時に、小穴の端部をメッキ金属で封止し
たスルーホールを有するプリント配線板及び製造法であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、電子機器、電気機器、
コンピューター、通信機器等に用いられるピングリッド
アレイ、ボールグリッドアレイ、チップサイズパッケー
ジ、ＭＣＭ等に使用するプリント配線板及び製造法に関
するものである。
コンピューター、通信機器等に用いられるピングリッド
アレイ、ボールグリッドアレイ、チップサイズパッケー
ジ、ＭＣＭ等に使用するプリント配線板及び製造法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴って、プリン
ト配線板の高密度化が必要となっている。特に上記分野
で用いられるプリント配線板においては、多層化、配線
パターンの細線化ばかりでなく、プリント配線板のメッ
キ加工された貫通スルーホールの微小化、高密度化が急
激に進んでいる。即ち、従来用いられてきたドリルによ
る貫通スルーホールの形成から、レーザー照射による貫
通スルーホールの形成が試みられている。メッキ加工さ
れた貫通スルーホールは、実装される部品への影響を防
止するため、例えば、水分の侵入を防ぐために、絶縁性
樹脂で穴埋めすることが行われている。
ト配線板の高密度化が必要となっている。特に上記分野
で用いられるプリント配線板においては、多層化、配線
パターンの細線化ばかりでなく、プリント配線板のメッ
キ加工された貫通スルーホールの微小化、高密度化が急
激に進んでいる。即ち、従来用いられてきたドリルによ
る貫通スルーホールの形成から、レーザー照射による貫
通スルーホールの形成が試みられている。メッキ加工さ
れた貫通スルーホールは、実装される部品への影響を防
止するため、例えば、水分の侵入を防ぐために、絶縁性
樹脂で穴埋めすることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】貫通スルーホールの穴
埋めは、液体レジスト塗工時に行われたり、別工程にて
液体レジスト塗工前に行われている。しかし、穴埋めし
た樹脂が陥没したり、脱落したりする問題が発生する。
又、製品となった後も穴埋め樹脂は水分を透過するた
め、半導体パッケージに使用された場合、ポップコーン
現象の原因にもなっている。
埋めは、液体レジスト塗工時に行われたり、別工程にて
液体レジスト塗工前に行われている。しかし、穴埋めし
た樹脂が陥没したり、脱落したりする問題が発生する。
又、製品となった後も穴埋め樹脂は水分を透過するた
め、半導体パッケージに使用された場合、ポップコーン
現象の原因にもなっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、レ
ーザー加工により形成されたテーパー状貫通スルーホー
ルの内壁面及び小径の端部を、メッキ加工により金属で
メッキ及び封止し、表裏及び／又は内層回路を接続させ
たテーパー状スルーホールを有するプリント配線板であ
る。本発明の請求項２は、テーパー状貫通スルーホール
の小径端部の径が、５〜７０μｍで、大径端部の径が、
小径端部の径より１０μｍ以上大きく、最大２００μｍ
であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板
である。本発明の請求項３は、メッキ加工が、無電解メ
ッキ、無電解メッキ又はダイレクトメッキと電気メッキ
であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板
の製造法である。本発明の請求項４は、メッキ加工によ
る封止金属が、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウムか
ら選ばれた金属であることを特徴とする請求項３記載の
プリント配線板の製造法である。本発明の請求項５は、
メッキ封止されたテーパー状スルーホールを絶縁性物質
で被覆することを特徴とする請求項１記載のプリント配
線板の製造法である。
ーザー加工により形成されたテーパー状貫通スルーホー
ルの内壁面及び小径の端部を、メッキ加工により金属で
メッキ及び封止し、表裏及び／又は内層回路を接続させ
たテーパー状スルーホールを有するプリント配線板であ
る。本発明の請求項２は、テーパー状貫通スルーホール
の小径端部の径が、５〜７０μｍで、大径端部の径が、
小径端部の径より１０μｍ以上大きく、最大２００μｍ
であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板
である。本発明の請求項３は、メッキ加工が、無電解メ
ッキ、無電解メッキ又はダイレクトメッキと電気メッキ
であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板
の製造法である。本発明の請求項４は、メッキ加工によ
る封止金属が、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウムか
ら選ばれた金属であることを特徴とする請求項３記載の
プリント配線板の製造法である。本発明の請求項５は、
メッキ封止されたテーパー状スルーホールを絶縁性物質
で被覆することを特徴とする請求項１記載のプリント配
線板の製造法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に使用する絶縁基材は、エ
ポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン、ポリイミド、
ＰＰＯ等の積層板或いはガラス繊維或いはガラス布入り
積層板である。又、フイルム状の絶縁材料でも使用でき
る。プリント配線板或いは半導体パッケージとして使用
されている絶縁材料であれば使用出来る。又、両面板で
も、多層板でも、使用することができる。
ポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン、ポリイミド、
ＰＰＯ等の積層板或いはガラス繊維或いはガラス布入り
積層板である。又、フイルム状の絶縁材料でも使用でき
る。プリント配線板或いは半導体パッケージとして使用
されている絶縁材料であれば使用出来る。又、両面板で
も、多層板でも、使用することができる。
【０００６】積層板の貫通スルーホールとなる場所に、
レーザー加工により、テーパー状の貫通スルーホールを
作り、メッキ加工により、テーパー状の貫通スルーホー
ルの絶縁基材の表裏の銅箔を接続させると同時に、小径
の端部をメッキ金属で封止したスルーホールを有するプ
リント配線板に関する。積層板のスルーホールを形成す
る部分の銅箔を、レジストを用いてエッチングにより除
去して（例えば、特開昭６１−７４７９１）、あるい
は、スルーホールを形成する部分の銅層の表面を黒化処
理（例えば、特開昭６１−９９５９６）等をして、レー
ザー加工により、テーパー状の貫通スルーホールを成形
する。レーザー加工は、波長１０．６あるいは９．３μ
ｍの炭酸ガスなどのレーザー穴あけ機を用いて行なう。
この時の貫通スルーホール断面形状が、テーパー状（貫
通スルーホールの立体形状が円錐台形状）となるように
照射エネルギー、パルス数、マスク径をコントロールす
る。形成されたテーパー状貫通スルーホールの小径端部
の径が、５〜７０μｍで、大径端部の径が、小径端部の
径より１０μｍ以上大きく、且つ、最大２００μｍであ
ることを特徴とする。
レーザー加工により、テーパー状の貫通スルーホールを
作り、メッキ加工により、テーパー状の貫通スルーホー
ルの絶縁基材の表裏の銅箔を接続させると同時に、小径
の端部をメッキ金属で封止したスルーホールを有するプ
リント配線板に関する。積層板のスルーホールを形成す
る部分の銅箔を、レジストを用いてエッチングにより除
去して（例えば、特開昭６１−７４７９１）、あるい
は、スルーホールを形成する部分の銅層の表面を黒化処
理（例えば、特開昭６１−９９５９６）等をして、レー
ザー加工により、テーパー状の貫通スルーホールを成形
する。レーザー加工は、波長１０．６あるいは９．３μ
ｍの炭酸ガスなどのレーザー穴あけ機を用いて行なう。
この時の貫通スルーホール断面形状が、テーパー状（貫
通スルーホールの立体形状が円錐台形状）となるように
照射エネルギー、パルス数、マスク径をコントロールす
る。形成されたテーパー状貫通スルーホールの小径端部
の径が、５〜７０μｍで、大径端部の径が、小径端部の
径より１０μｍ以上大きく、且つ、最大２００μｍであ
ることを特徴とする。
【０００７】テーパー状貫通スルーホールの小径端部の
径が、５μｍより小さいと、メッキ加工の際、メッキ液
を攪拌したり、振動したりしても、その小径の穴の内部
に、メッキ液を連続して供給することが難しい。又、メ
ッキ金属で封止ができても、絶縁基材の表裏の銅箔ある
いは表裏の銅箔に形成されているパターン間を接続させ
るメッキ層の小径部の断面積が、小さくなり過ぎて接続
信頼性が低下する。一方、７０μｍより大きいと、通常
のメッキ加工において、小径端部が封止出来ないとか、
メッキ厚が厚くなり、精度の良いパターン形成が出来に
くいあるいはパターン間を導通してしまうと言うこと
で、問題となることもある。一方、テーパー状の貫通ス
ルーホールの大径端部の径は、２００μｍより大きい
と、穴径が大きすぎて、又、ランド径を含めた径が大き
くなり過ぎるため高密度化を阻害する結果となり実用上
問題となる。
径が、５μｍより小さいと、メッキ加工の際、メッキ液
を攪拌したり、振動したりしても、その小径の穴の内部
に、メッキ液を連続して供給することが難しい。又、メ
ッキ金属で封止ができても、絶縁基材の表裏の銅箔ある
いは表裏の銅箔に形成されているパターン間を接続させ
るメッキ層の小径部の断面積が、小さくなり過ぎて接続
信頼性が低下する。一方、７０μｍより大きいと、通常
のメッキ加工において、小径端部が封止出来ないとか、
メッキ厚が厚くなり、精度の良いパターン形成が出来に
くいあるいはパターン間を導通してしまうと言うこと
で、問題となることもある。一方、テーパー状の貫通ス
ルーホールの大径端部の径は、２００μｍより大きい
と、穴径が大きすぎて、又、ランド径を含めた径が大き
くなり過ぎるため高密度化を阻害する結果となり実用上
問題となる。
【０００８】レーザーによる穴加工後、メッキ加工、例
えば、無電解メッキ、無電解メッキ又はダイレクトメッ
キと電気メッキを行う。メッキ加工に用いられる金属
は、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウムから選ばれた
金属である。メッキ加工のやり易さ、後工程のことを考
慮すると、銅メッキが好ましい。メッキ時に液の攪拌を
十分行う等の操作により、テーパー状の貫通スルーホー
ルの内壁面に、メッキ金属層を均一に形成すると同時
に、小径の端部を、メッキ金属で封止し、表裏及び／又
は内層回路と接続する。メッキ厚は、場所によって多少
異なるが、スルーホール内壁で５〜３０μｍである。
えば、無電解メッキ、無電解メッキ又はダイレクトメッ
キと電気メッキを行う。メッキ加工に用いられる金属
は、金、銀、銅、ニッケル、パラジュウムから選ばれた
金属である。メッキ加工のやり易さ、後工程のことを考
慮すると、銅メッキが好ましい。メッキ時に液の攪拌を
十分行う等の操作により、テーパー状の貫通スルーホー
ルの内壁面に、メッキ金属層を均一に形成すると同時
に、小径の端部を、メッキ金属で封止し、表裏及び／又
は内層回路と接続する。メッキ厚は、場所によって多少
異なるが、スルーホール内壁で５〜３０μｍである。
【０００９】この時、メッキ加工の条件は、基材によっ
て違うので、一律には言えないが、普通に行われている
方法で達成できる。電気メッキの場合、電流密度を上げ
すぎると、メッキ厚が必要以上に厚くなったり、均一性
が悪くなったりして、後工程の回路形成時に、精度の良
いパターンにならないことがある。
て違うので、一律には言えないが、普通に行われている
方法で達成できる。電気メッキの場合、電流密度を上げ
すぎると、メッキ厚が必要以上に厚くなったり、均一性
が悪くなったりして、後工程の回路形成時に、精度の良
いパターンにならないことがある。
【００１０】メッキ、表層銅箔のパターニング後には、
通常、絶縁性物質で貫通スルーホールの被覆及び／又は
充填が行われるが、本発明におけるメッキ封止されたテ
ーパー状スルーホールに使用される絶縁性物質は、一般
に使用されているレジストが使用でき、封止されたスル
ーホールとの接着性、耐熱性を考慮して、熱硬化性エポ
キシ樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂等が揚げられる。
又、これらのレジストは、液体状、フイルム状であるこ
とを問わない。
通常、絶縁性物質で貫通スルーホールの被覆及び／又は
充填が行われるが、本発明におけるメッキ封止されたテ
ーパー状スルーホールに使用される絶縁性物質は、一般
に使用されているレジストが使用でき、封止されたスル
ーホールとの接着性、耐熱性を考慮して、熱硬化性エポ
キシ樹脂、紫外線硬化性エポキシ樹脂等が揚げられる。
又、これらのレジストは、液体状、フイルム状であるこ
とを問わない。
【００１１】このようにして形成された、プリント配線
板は、半導体を塔載したパッケージとしても用いられ
る。
板は、半導体を塔載したパッケージとしても用いられ
る。
【００１２】
【実施例】本発明は、公知方法（例えば、Ｃ．Ｆ．クー
ムズ編、安達芳夫、島田良乙共訳“プリント回路ハンド
ブック”近代科学社）に準じて、実施した。理解を容易
にするため、図面１、図面２、図面３でもって、説明す
る。本発明に使用した絶縁基材１は、両面に１２μｍの
銅箔２を有する、厚さ０．２ｍｍのガラス布入りＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）両面銅張積層板を使用し
た
ムズ編、安達芳夫、島田良乙共訳“プリント回路ハンド
ブック”近代科学社）に準じて、実施した。理解を容易
にするため、図面１、図面２、図面３でもって、説明す
る。本発明に使用した絶縁基材１は、両面に１２μｍの
銅箔２を有する、厚さ０．２ｍｍのガラス布入りＢＴ
（ビスマレイミドトリアジン）両面銅張積層板を使用し
た
【図面１】（Ａ）。特開昭６１−９９５９６の方法を参
考にして、スルーホールとなる位置を黒化処理して、レ
ーザー穴あけ機（波長：９．３μｍの炭酸ガスレーザ
ー；出力７０Ｗ：パルス回数５：１パルス毎に、マスク
の径を１００μｍから３５μｍに絞る）によりテーパー
状の貫通スルーホール３を成形する。テーパー状の貫通
スルーホールの断面形状は、小径は３５μｍ、大径は１
００μｍの円錐台形になっていた
考にして、スルーホールとなる位置を黒化処理して、レ
ーザー穴あけ機（波長：９．３μｍの炭酸ガスレーザ
ー；出力７０Ｗ：パルス回数５：１パルス毎に、マスク
の径を１００μｍから３５μｍに絞る）によりテーパー
状の貫通スルーホール３を成形する。テーパー状の貫通
スルーホールの断面形状は、小径は３５μｍ、大径は１
００μｍの円錐台形になっていた
【図面１】（Ｂ）。次に、無電解メッキ４
【図面２】（Ａ）、電気メッキ５で、メッキ銅を析出さ
せた。メッキ時に電流密度（電流５Ａ／基板ｄｍ２）を
コントロールすることにより、テーパー状の貫通スルー
ホールの内壁面をメッキ処理して銅層を形成すると同時
に、小径の端部を、メッキ銅で封止し、表裏の銅箔を接
続した
せた。メッキ時に電流密度（電流５Ａ／基板ｄｍ２）を
コントロールすることにより、テーパー状の貫通スルー
ホールの内壁面をメッキ処理して銅層を形成すると同時
に、小径の端部を、メッキ銅で封止し、表裏の銅箔を接
続した
【図面２】（Ｂ）。メッキ厚は、場所によって多少異な
っていたが、ホール内壁部で１５〜２８μｍになってい
た。その断面をカットして調べてみると、銅メッキされ
たテーパー状貫通スルーホールは、完全にメッキ封止さ
れ、封止されたスルーホールの構造は、丸みのあるＵ字
型の構造７になっていて、接続性においても、導電性に
おいても、全く問題がないことが分かった。無電解メッ
キ４と電気メッキ５のメッキ厚は、全面、１９〜３１μ
ｍの銅が、銅箔層２上に、均一にメッキされていた。レ
ーザー加工により形成されたテーパー状貫通スルーホー
ルの内壁面及び小径の端部を、メッキ加工により銅でメ
ッキ及び封止したテーパー状スルーホールを有するプリ
ント配線板が形成されていることを確認することが出来
た。又、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧、４時間）によ
り、銅箔のクラックの発生を調べたが、クラックの発生
は全く認められなかった。メッキ封止したテーパー状ス
ルーホールを有する両面積層板に、ドライフイルムをラ
ミネート、露光、エッチング、剥離し回路を形成し、レ
ジスト塗工８をして、プリント配線回路板を作成するこ
とが出来た
っていたが、ホール内壁部で１５〜２８μｍになってい
た。その断面をカットして調べてみると、銅メッキされ
たテーパー状貫通スルーホールは、完全にメッキ封止さ
れ、封止されたスルーホールの構造は、丸みのあるＵ字
型の構造７になっていて、接続性においても、導電性に
おいても、全く問題がないことが分かった。無電解メッ
キ４と電気メッキ５のメッキ厚は、全面、１９〜３１μ
ｍの銅が、銅箔層２上に、均一にメッキされていた。レ
ーザー加工により形成されたテーパー状貫通スルーホー
ルの内壁面及び小径の端部を、メッキ加工により銅でメ
ッキ及び封止したテーパー状スルーホールを有するプリ
ント配線板が形成されていることを確認することが出来
た。又、ＰＣＴ試験（１２１℃、２気圧、４時間）によ
り、銅箔のクラックの発生を調べたが、クラックの発生
は全く認められなかった。メッキ封止したテーパー状ス
ルーホールを有する両面積層板に、ドライフイルムをラ
ミネート、露光、エッチング、剥離し回路を形成し、レ
ジスト塗工８をして、プリント配線回路板を作成するこ
とが出来た
【図面３】。
【００１３】
【発明の効果】テーパー状の貫通スルーホールの小径端
面を、メッキにより封止することにより、完全に水分の
侵入を防ぐことが出来る。また、表裏パターンの導通を
同一のメッキにより施すことができ、接続信頼性を向上
することができる。
面を、メッキにより封止することにより、完全に水分の
侵入を防ぐことが出来る。また、表裏パターンの導通を
同一のメッキにより施すことができ、接続信頼性を向上
することができる。
【図１】両面板（Ａ）、黒化処理の位置５（Ｂ），テー
パー状貫通スルーホール（Ｃ）の形成の工程図
パー状貫通スルーホール（Ｃ）の形成の工程図
【図２】テーパー状貫通スルーホールの無電解メッキ
（Ａ），電解メッキによる、メッキ銅で封止されたテー
パー状スルーホール（Ｂ）の形成の工程図
（Ａ），電解メッキによる、メッキ銅で封止されたテー
パー状スルーホール（Ｂ）の形成の工程図
【図３】メッキ銅で封止されたテーパー状スルーホール
を有する両面板を、エッチングによるパターン、レジス
ト形成されたプリント回路配線板
を有する両面板を、エッチングによるパターン、レジス
ト形成されたプリント回路配線板
【符号の説明】 １ 絶縁層 ２ 銅箔 ３ テーパー状貫通スルーホール ４ 無電解メッキ ５ 電気メッキ ６ メッキ封止されたテーパー状スルーホール ７ Ｕ字型の構造 ８ 硬化レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 章雅 愛知県豊田市神池町２丁目1236番地 日本 サーキット工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E314 AA25 AA27 AA32 BB02 BB06 BB12 CC01 FF05 FF08 GG01 GG09 5E317 AA24 BB01 BB02 BB03 BB11 BB12 BB13 BB14 BB15 CC31 CC32 CC33 CD17 CD23 CD31 GG11 GG20
Claims (5)
- 【請求項１】レーザー加工により形成されたテーパー状
貫通スルーホールの内壁面及び小径の端部を、メッキ加
工により金属でメッキ及び封止し、表裏及び／又は内層
回路を接続させたテーパー状スルーホールを有するプリ
ント配線板 - 【請求項２】テーパー状貫通スルーホールの小径端部の
径が、５〜７０μｍで、大径端部の径が、小径端部の径
より１０μｍ以上大きく、最大２００μｍであることを
特徴とする請求項１記載のプリント配線板 - 【請求項３】メッキ加工が、無電解メッキ、無電解メッ
キ又はダイレクトメッキと電気メッキであることを特徴
とする請求項１記載のプリント配線板の製造法 - 【請求項４】メッキ加工による封止金属が、金、銀、
銅、ニッケル、パラジュウムから選ばれた金属であるこ
とを特徴とする請求項３記載のプリント配線板の製造法 - 【請求項５】メッキ封止されたテーパー状スルーホール
を絶縁性物質で被覆することを特徴とする請求項１記載
のプリント配線板の製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281870A JP2000077809A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | メッキ封止したテーパー状スルーホールを有するプリント配線 板及び製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10281870A JP2000077809A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | メッキ封止したテーパー状スルーホールを有するプリント配線 板及び製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077809A true JP2000077809A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17645132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10281870A Pending JP2000077809A (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | メッキ封止したテーパー状スルーホールを有するプリント配線 板及び製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077809A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005027606A1 (ja) * | 2003-09-09 | 2005-03-24 | Hoya Corporation | 両面配線ガラス基板の製造方法 |
| JP2006313790A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Matsushita Electric Works Ltd | 基板のスルーホール構造 |
| JP2006332582A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Works Ltd | スルーホール構造、及びマイクロリレー、並びに加速度センサ |
| JP2008113022A (ja) * | 2007-12-17 | 2008-05-15 | Ibiden Co Ltd | スルーホールの形成基板、多層プリント配線板 |
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| CN111129746A (zh) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 | 电子设备及其制作方法 |
-
1998
- 1998-08-28 JP JP10281870A patent/JP2000077809A/ja active Pending
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